CN109470901A - 一种防窃电系统 - Google Patents

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王仁伟
杨宇
刘勇
张新
朱晨阳
唐静
胡新
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    • G01R11/02Constructional details
    • G01R11/24Arrangements for avoiding or indicating fraudulent use

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Abstract

本发明公开了一种防窃电系统,包括数据采集传感器、高频信号探测器、数据接收器、主站、GPRS模块;可以实时监测用户的用电情况,并通过载波或者无线通信模块CPU分析该用户是否存在窃电,以及窃电的方式和窃电的位置,并立即将窃电情况告知反窃电工作人员,能够迅速有效地预防和阻止窃电行为。同时该装置成本较低,实时操作性能强,运行可靠稳定,使用简单,而且不用改变初始的电能表结构,是目前比较成熟的反窃电技术。

Description

一种防窃电系统
技术领域
本发明涉及窃电监控,具体涉及一种防窃电系统。
背景技术
随着经济的稳步增长,电力供应作为经济发展的重要因素之一,窃电的方式更加多样化、高科技化,窃电的数量也是急剧增加,窃电地区分布广,遍布全国各地,已经严重危害了国家的利益,扰乱了人民的正常用电秩序。现在,一些高耗能企业、国有企事业单位和极少特殊单位也开始窃电,其高科技窃电方式更加专业、更加隐蔽,给反窃电稽查工作人员带来了极大的困扰。对此,普通的反窃电技术已经不能满足要求,迫切需要一种先进的反窃电设备有效地抑制猖獗的窃电行为,减少国家经济损失,恢复正常用电秩序。
窃电主要发生在中压(10kV)和低压线路。中压(10kV)线路以上的用电户由变电站出线直接供电,偷电可能性极小,漏电也很少。然而中压(10kV)及低压供电线路是复杂的树状结构,用电户众多,因此是偷漏电的重灾区。中压(10kV)与低压相比,虽然低压用户多,但中压(10kV)的偷漏电价值大,更主要的是低压一般是民用电,而中压(10kV)一般是工业用电或大型用电场所,从成本和窃电价值上看,中压(10kV)线路的偷电可能性更大。所以,要对中压(10kV)线路上的偷漏电和低压(380V)线路上的偷漏电同时抓,且重点应放在中压(10kV)线路偷漏电上。
现有的的窃电技术主要分为:计量回路窃电、干扰计量装置CPU窃电。电能的功率计算公式为:P=UIcosq,因此通过改变电压U、电流I以及功率因数cosq中任何一个参数都能改变电能表的计量数值,达到窃电的目的。通常有欠电压窃电、欠电流窃电和移相窃电;欠电压窃电是通过改变计量电压回路的正常接法,或造成电压回路故障,致使电能表的计量电压降低或者为零。通常的计量回路窃电窃电做法有:(1)直接绕开计量回路,至使电压回路开路,使某相测量电压为零;(2)串联分压电阻,降低该相的测量电压;(3)改变CT/PT的变比,或更改PT/CT的接线方式,导致计量精度不准确。干扰计量装置CPU窃电主要做法有:智能计量装置的中央处理器(CPU),主要是对采集的数据进行处理和运算,然后显示出用户的用电情况,是整个计量装置的核心,就像计算机的控制板一样,如果通过外在的手段使得CPU死机或改变了CPU处理的数据,那么就会达到电能表停转和少转的目的。这类方式都属于新式高科技窃电。重要的窃电手段有:高频中压窃电和红外遥控窃电。高频中压电源产生的电磁干扰能够影响广播、电视和通信的接收,造成电子仪器和设备的工作失常、失效甚至损坏,高频中压干扰电能表的内部工作流程,破坏电能表的工作曲线,造成电能表计量准确度低,无法正常计量。例如中压大功率警用电击棒(瞬间电压可达50万V,频率10GHz以上),由于高频信号的极大穿透力,使传统表箱无法阻拦,特别是带有抄表观察窗型的电能表箱,对电子式电能表造成巨大的破坏,而且其操作时间短(几秒钟即可),在现场不留任何窃电痕迹,即使反窃电稽查工作人员在短时间内发现窃电,也无法判别定性,只能更换电能表,且电量追补时困难重重红外遥控窃电是利用掌上终端遥控器,通过表计的红外接口传输数据,任意修改电能表数据、参数和表计止码窃电。这种窃电方式,需要将原有抄表器的系统格式化后,植入新的窃电软件,改变原有的系统程序,通过红外传感来遥控改装后的电能表,就能任意改写电能表的参数。
现有技术的缺点:(1)反窃电方式过于老套,即使发现窃电者也无法准确准时的收集窃电者的窃电行为。(2)现有的国家电网公司推广使用的用电客户采集信息系统能准确的反映用电客户的用电信息,但缺少核实现场用户是否真实用电的准确手段,同时也缺少对用户侧的监管方法。(3)现有的用电信息采集系统主要依靠无线公网进行数据传送,在地下室、偏远地区、干扰较大的地区无法准确的反映客户的用电信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:目前市面上的防窃电装置反窃电过程复杂,精确度不高,主要依靠人为进行反窃电工作,无法精准定位窃电方式;反窃电任务主要依靠人进行,对强磁、高频等干扰信号无法及时捕捉,导致反窃电工作开展难度大,无法足够的收集窃电者的窃电信息,本发明提供了解决上述问题的一种防窃电系统。
本发明通过下述技术方案实现:
一种防窃电系统,包括,包括数据采集传感器、高频信号探测器、数据接收器、主站、GPRS模块;
数据采集传感器,用于采集中压三相线路的数据与表前低压三相线路的数据并将数据传给主站;
高频信号探测器,用于对电能表周围的高频信号进行实时监测,当高频信号超出设定值时发出报警并同时发出信号给主站;
强磁探测器,用来探测电能表周围有无强磁场,当检测到磁场强度超过设定值时,发送报警信号给主机;
主机,用于接收数据采集传感器传来的数据与智能电能表当前计量数据进行比对分析和存储,分析后得出是否窃电;主机同时接收高频信号探测器与强磁探测器的信号,若收到信号则判定为窃电;主机判定窃电后将窃电信息发送到反窃电稽查人员手机,并提供反窃电稽查人员实时查询主机采集的数据信息。
数据采集传感器达到实时监测目的,根据用户的用电环境,及时将采集的数据返回给数据主站,主站分析数据并与用电客户采集数据系统的采集数据进行对比,可以对用户的用电情况进行实时监测,判断是否存在窃电情况,若存在窃电行为,该装置能确定具体的窃电方式,并立即发出警报信号,同时对所窃取的电量有准确的记录,便于电量的追补;通过利用高频信号探测器对高频信号的实时监测和处理,将处理结果与初始设定的阈值进行比较,若有非正常的高频信号则发出警报信号;通过强磁探测器探测电能表周围强磁变化,以判断是否有人利用强磁干电能表,主机工作模式,主要检测的用电信息同时与用电采集信息进行对比分析的过程都要在此处理,分析窃电类型以及窃电置,并将窃电信息发送到反窃电稽查人员手机维护人员可以通过短消息实时查询主机采集数据信息,并可实现相应的参数设置。
进一步的,高频探测器吸附在电能表内部。
进一步的,高频信号探测器包括高频信号传感器模块、数据放大器、数据采集卡、处理器、无线数据传输模块;高频信号传感器模块监测到的高频信号后传给数据放大器进行对数放大,利用数据采集卡对放大后的数据进行高速采集,数据采集卡将采集的数据传给CPU进行数据分析;若高频信号超过设置值,则CPU通过无线数据传输模块相主机发送报警信号。
进一步的,数据采集传感器通过无线数据传输模块与主站进行数据传输。
进一步的,每一个所述数据采集传感器、高频信号探测器、强磁探测器都设定有唯一编号,安装时对应的编号仪器所在的地理位置信号进行对应登记,并将其录入主机。通过仪器编码对应安装位置,可以方便查询窃电位置,避免在一些信号不好的地方,定位不准确的情况。
进一步的,强磁探测器包括磁传感器、强磁处理器、磁控开关,磁传感器检测到有强磁靠近计量装置时,强磁处理器控制磁控开关闭合;当没有强磁靠近时,强磁处理器控制磁控开关处于常开状态。强磁CPU实时监测磁控开关的开关状态,当检测到磁控开关闭合时,CPU延长一个时钟,再次检测磁控开关的状态,避免外界干扰,产生误报;如果再次检测结果为闭合状态,则立即切断用户供电,存储窃电信息,通过载波将窃电信息返回主站,并发出异常报警,同时编辑短信给指定手机说明当前用户的窃电方式,当拿走强磁时,磁控开关打开,接通用户电源。
本发明具有如下的优点和有益效果:
1、本发明数据采集传感器达到实时监测目的,根据用户的用电环境,及时将采集的数据返回给数据主站,主站分析数据并与用电客户采集数据系统的采集数据进行对比,可以对用户的用电情况进行实时监测,判断是否存在窃电情况,若存在窃电行为,该装置能确定具体的窃电方式,并立即发出警报信号,同时对所窃取的电量有准确的记录,便于电量的追补;通过利用高频信号探测器对高频信号的实时监测和处理,将处理结果与初始设定的阈值进行比较,若有非正常的高频信号则发出警报信号;通过强磁探测器探测电能表周围强磁变化,以判断是否有人利用强磁干电能表,主机工作模式,主要检测的用电信息同时与用电采集信息进行对比分析的过程都要在此处理,分析窃电类型以及窃电置,并将窃电信息发送到反窃电稽查人员手机维护人员可以通过短消息实时查询主机采集数据信息,并可实现相应的参数设置;
2、本发明通过仪器编码对应安装位置,可以方便查询窃电位置,避免在一些信号不好的地方,定位不准确的情况;
3、本发明强磁CPU实时监测磁控开关的开关状态,当检测到磁控开关闭合时,CPU延长一个时钟,再次检测磁控开关的状态,避免外界干扰,产生误报;如果再次检测结果为闭合状态,则立即切断用户供电,存储窃电信息,通过载波将窃电信息返回主站,并发出异常报警,同时编辑短信给指定手机说明当前用户的窃电方式,当拿走强磁时,磁控开关打开,接通用户电源。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示,一种防窃电系统,包括数据采集传感器、高频信号探测器、数据接收器、主站;
数据采集传感器,用于采集中压三相线路的数据与表前低压三相线路的数据并将数据传给主站;
高频信号探测器,用于对电能表周围的高频信号进行实时监测,当高频信号超出设定值时发出报警并同时发出信号给主站;
强磁探测器,用来探测电能表周围有无强磁场,当检测到磁场强度超过设定值时,发送报警信号给主机;
主机,用于接收数据采集传感器传来的数据与智能电能表当前计量数据进行比对分析和存储,分析后得出是否窃电;主机同时接收高频信号探测器与强磁探测器的信号,若收到信号则判定为窃电;主机判定窃电后将窃电信息发送到反窃电稽查人员手机,并提供反窃电稽查人员实时查询主机采集的数据信息。
实施时采集传感器采用开启式设计,可带电装卸,且无专用工具无法拆卸,避免窃电分子私自拆卸。主要用于采集中压(10kV)侧的电流,并将采集的结果通过无线方式发送到数据记录仪。主机利用无线接收模块或载波模块接收采集器中压三相线路的数据,同时利用表前电流采集传感器采集表前低压三相的数据,并将结果与智能电能表当前计量数据在CPU中进行比对分析和存储。由于中压线路10kV上的电压几乎不变,认为是恒定的,所以可以将中压线路10kV上的电流变换成一次侧中压线上的功率,然后与二次侧电能表前的测量功率进行比对。如果差值在一定允许的范围内,认为用户没有窃电;如果超出这个范围,则认为用户存在窃电,同时实时监测电压回路和电流回路的状态,并通过RS 485通信读取电能表的参数,将表前测量参数与电能表计量参数实时对比。如果存在窃电,通过主机处理器分析确定窃电的具体方式和窃电位置,立即通过GPRS模块向指定手机发射报警信号。通过查看强磁检测输入和高频检测输入状态,在CPU中直接判别是否存在这两种窃电,并确定窃电类型,同时通过GPRS模块向指定手机发射窃电信息
实施时,高频探测器吸附在电能表内部;高频信号探测器包括高频信号传感器模块、数据放大器、数据采集卡、处理器、无线数据传输模块;高频信号传感器模块监测到的高频信号后传给数据放大器进行对数放大,利用数据采集卡对放大后的数据进行高速采集,数据采集卡将采集的数据传给CPU进行数据分析;若高频信号超过设置值,则CPU通过无线数据传输模块相主机发送报警信号;数据采集传感器通过无线数据传输模块与主站进行数据传输;每一个所述数据采集传感器、高频信号探测器、强磁探测器都设定有唯一编号,安装时对应的编号仪器所在的地理位置信号进行对应登记,并将其录入主机。强磁探测器包括磁传感器、强磁处理器、磁控开关,磁传感器检测到有强磁靠近计量装置时,强磁处理器控制磁控开关闭合;当没有强磁靠近时,强磁处理器控制磁控开关处于常开状态。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防窃电系统,其特征在于,包括数据采集传感器、高频信号探测器、数据接收器、主站、GPRS模块;
数据采集传感器,用于采集中压三相线路的数据与表前低压三相线路的数据并将数据传给主站;
高频信号探测器,用于对电能表周围的高频信号进行实时监测,当高频信号超出设定值时发出报警并同时发出信号给主站;
强磁探测器,用来探测电能表周围有无强磁场,当检测到磁场强度超过设定值时,发送报警信号给主机;
主机,用于接收数据采集传感器传来的数据与智能电能表当前计量数据进行比对分析和存储,分析后得出是否窃电;主机同时接收高频信号探测器与强磁探测器的信号,若收到信号则判定为窃电;主机判定窃电后通过GPRS模块将窃电信息发送到反窃电稽查人员手机,并提供反窃电稽查人员实时查询主机采集的数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种防窃电系统,其特征在于,所述高频探测器吸附在电能表内部。
3.根据权利要求1或2所述的一种防窃电系统,其特征在于,所述高频信号探测器包括高频信号传感器模块、数据放大器、数据采集卡、处理器、无线数据传输模块;高频信号传感器模块监测到的高频信号后传给数据放大器进行对数放大,利用数据采集卡对放大后的数据进行高速采集,数据采集卡将采集的数据传给CPU进行数据分析;若高频信号超过设置值,则CPU通过无线数据传输模块相主机发送报警信号。
4.根据权利要求1所述的一种防窃电系统,其特征在于,所述数据采集传感器通过无线数据传输模块与主站进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的一种防窃电系统,其特征在于,每一个所述数据采集传感器、高频信号探测器、强磁探测器都设定有唯一编号,安装时对应的编号仪器所在的地理位置信号进行对应登记,并将其录入主机。
6.根据权利要求1所述的一种防窃电系统,其特征在于,所述强磁探测器包括磁传感器、强磁处理器、磁控开关,磁传感器检测到有强磁靠近计量装置时,强磁处理器控制磁控开关闭合;当没有强磁靠近时,强磁处理器控制磁控开关处于常开状态。
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